4. Розрахунок механічних фільтрів

Вода вимагає попереднього очищення, під час якого вона звільняється від грубо дисперсних та колоїдних домішок. Оскільки, у воді джерела водопостачання концентрація завислих речовин не перевищує 100 мг/л, то вода очищується на механічних фільтрах.

Прийняті напірні однопоточні фільтри завантажені антрацитом.

Під час розрахунку взято два режими роботи фільтрів:

-нормальний- працюють усі фільтри з періодичним відключенням одного фільтра на промивання;

-форсований- один фільтр відключений для ремонту,а інщі періодично промиваються.

Для промивання фільтрів використовують фільтрат, тому потужність фільтрів повинна окрім заданої величини враховувати ще й витрату для власних потреб.

Необхідна площа фільтрування,

де -потужність фільтрів, з врахуванням потреб Na- катіонітових фільтрів

-швидкість фільтрування, прийнято за Табл.2.16 методичних вказівок 5 м/год для фільтрів завантажених антрацитом;

-коефіцієнт, який враховує витрату води на власні потреби фільтра, попередньо прийнято 1,1.

Необхідна площа фільтрування одного фільтра,

де -кількість фільтрів, прийнята до встановлення, a=7.

За визначеною площею прийнято до встановлення сім фільтрів діаметром 3,4м і площею фільтрування 9,1 кожен.

Витрата води на одне промивання фільтра

де і -відповідно інтенсивність, та тривалість, хв., промивання фільтра. Приймаємо за Табл.2.16 методичних вказівок, відповідно для фільтрів завантажених антрацитом прийнято

Середня годинна витрата води на власні потреби

де -число промивань фільтрів, прийнято один раз на добу.

Для вибраних стандартних фільтрів швидкість фільтрування, м/год, для нормального режиму роботи (усі фільтри працюють, один відключений для промивання):

Швидкість фільтрування, м/год, під час форсованого режиму (один фільтр відключений на промивання, другий – для ремонту):

Оскільки, швидкість фільтрування не перевищує допустиму 7,5 м/год під час форсованого режиму фільтрації, то остаточно встановлено сім фільтрів діаметром 3,4м і площею фільтрування 9,1 кожен.

Під час промивання фільтрів вода забирається з бака проясненої води, ємність якого передбачає витрату води на промивання й запас на ще одне промивання. Промивання здійснюють насосами з баків.

5. Розрахунок прояснювачів

Основні розрахункові параметри прояснювачів залежать від багатьох факторів, які визначають експериментальним шляхом, а тому прояснювачі підбирають за потужністю, яка визначається середньою годинною витратою води, що враховує розрахункову потужність установки і витрату проясненої води на власні потреби з врахуванням продувки самого прояснювача.

Кількість шламу, який утворюється під час вапнування води з коагуляцією, визначають за рівнянням:

де -кількість шламу, який утворюється під час вапнування і коагуляції води,

В-кількість завислих речовин у воді, що надходять у прояснював, мг/л;

-загальна твердість, яка видаляється під час вапнування, мг-екв/л;

-доза коагулянту (сульфату заліза), орієнтовно приймаємо 0,5 мг-екв/л;

-кількість нерозчинних домішок в коагулянті.

Доза вапна для вапнування:

Оскільки у воді міститься велика кількість Кальцію і Магній входить в не карбонатну твердість і в такому випадку його осаджувати не потрібно, тоді доза вапна визначається з рівняння:

де і -концентрація відповідно вуглекислоти та гідрокарбонатів у природній воді, мг-екв/л.

Продувку прояснювала визначають за формулою:

де Р-продувка у % потужності-1,5-3%;

-середня концентрація завислих речовин в ущільненому осаді, яка залежить від часу відстоювання води і приймається рівним 6500

-залишковий вміст шламу, приймають не більше 10

Кількість шламу, що утворюється під час коагуляції, визначають з рівняння:

де -кількість шламу, що утворюється під час коагуляції води,

В-кількість завислих речовин у природній воді,

-доза коагулянту, прийнята 0,5 мг-екв/л;

-кількість нерозчинних домішок в коагулянті, прийнято 0,2.

Кількість води, яку подають на прояснювач з врахуванням його власних потреб,

де -кількість води, що виходить з прояснювача,

Обладнання для дозування коагулянту:

Це обладнання розраховують на максимальну дозу коагулянту.

Добова витрата коагулянту визначають за формулою:

де -витрата безводного 100% коагулянту, кг/доб;

-потужність водопідготовки,

-еквівалент безводного коагулянту-75,16;

Добова кількість розчину коагулянту,

де -об’єм розчину коагулянту, що витрачається за добу,

р-концентрація коагулянту в розчині, приймаємо 10%;

-густина розчину коагулянту, для прийнятої концентрації

Витрату технічного коагулянту за добу визначають за формулою, кг/доб:

де с-процентний вміст коагулянту в технічному продукті, приймаємо 5%

Об’єм витратного баку коагулянту приймають з розрахунку приготування розчину 1 раз на добу, але не частіше ніж 1 раз за зміну.

Обладнання для дозування вапна:

Витрату вапна ( у вигляді ) визначають за формулою, кг/доб:

де 37,05-еквівалент безводного вапна;

-доза вапна, мг-екв/л.

Витрата вапняного молока,

де р-концентрація вапняного молока, приймаємо 5%;

-густина вапняного молока, приймаємо 1,0335

Ємність для приготування вапняного молока підбирають так само як і для коагулянту.

Рис. 1. Схема прояснювача 1-вода, підігріта до заданої температури; 2- відокремлював повітря; 3- розподільча система; 4- патрубок; 5- змішувач води та реагентів; 6- вапняне молоко; 7- розчин коагулянту; 8- флокулянт; 9- вертикальна перегородка; 10- горизонтальна перегородка з отворами 100-150мм; 11- контактне середовище; 12- шламоприймаючі вікна; 13-ущільнювач; 14- зона прояснення; 15- розподільча рещітка; 16- лоток; 17- трубопровід; 18- розподільчий пристрій; 19- трубопровід.